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ISA-367G线路保护说明书

12ISA-367G线路保护测控装置ISA-367G为线路保护、测控一体化装置,实现输电线路的保护、测控、操作等功能。

12.1基本配置z带独立门槛的相电流越限记录元件z可独立投退的三段式低电压闭锁方向过电流保护(方向元件、低压元件均可单独整定)z低压闭锁相电流后加速保护z三相一次自动重合闸(可投退检同期,检无压,及大电流闭锁重合闸功能)z带滑差/无滑差闭锁低周减载z带电压滑差闭锁的低压减载z定时限过电压保护(可告警或跳闸)z不接地系统零序方向过流保护保护功能:z四段直接接地系统零序方向过流保护z零序过流后加速保护z过负荷保护z可选择闭锁重合闸功能的控制回路断线告警z可选择闭锁与电压有关保护的母线PT断线告警和闭锁自动重合闸的线路PT断线告警z可投退可整定延时的外部开入保护z外部开入检同期检无压合闸z带独立的操作回路和故障录波z3路通过操作回路采集的位置遥信z8路遥信开入采集,可选择闭锁重合闸、外部跳闸开入、外部告警开入、外部复归、检修开入。

可选配脉冲输入功能。

z多路软遥信,包括事故总信号、重合闸充电标志、保护软压板位置z Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、3I0、Uab、Ubc、Uca、3U0、Pa、Pb、Pc、P、测控功能:Q、S、COSφ、Fr共19个遥测量z遥控操作开关和软压板,并作遥控操作记录及统计z大容量的事件记录、SOE记录、自检记录、瞬时闭锁保护记录z高达11次的谐波分析功能z具有和五防主机同规则的间隔五防闭锁遥控功能其它功能:z可选配电压切换插件12.2 保护原理12.2.1 相电流越限记录元件相电流越限记录元件设独立的越限门坎定值d797,并按相记录各相电流的越限情况,产生独立的相电流越限记录,包括各相的越限起始时刻、越限持续时间、越限的最大电流。

1) 分相记录便于更详细、更全面地记录扰动过程。

2) 该记录不用于告警,仅用于扰动分析。

3) 装置界面提供相电流越限记录查看功能。

4) 定值d797的整定应躲过最大负荷电流值(防止不必要的频繁记录),确保最小故障电流时有足够的灵敏度。

12.2.2 过流保护12.2.2.1 三段式低压闭锁方向过流保护本装置提供三段式过流保护,即“瞬时电流速断保护”、“限时电流速断保护”和“定时限过流保护”。

各段保护均可选择带低压闭锁和方向环节,各段保护的电流、时间定值均可独立整定。

12.2.2.2 方向元件装置规定由母线流向线路为正方向,方向元件采用90°接线(Ia ÆUbc/Ib ÆUca/Ic ÆUab ),正方向动作方程为(括号内为最大误差范围))10(90arg )10(9045o o o o &&o −<<+−−rj r U eI (12-2-1)式中:和分别代表90°接线方式中相对应的电流和电压量。

r I &rU &装置采用记忆电压消除近区三相短路时方向元件的死区,死区线电压门槛取9V 。

【注意】:在本保护中,带延时的限时电流速断和定时限过流保护的方向元件处理与速动的瞬时电流速断保护的方向元件处理有所不同,当判断故障为近区反向三相故障时,该两段保护将闭锁3s ,3s 延时到后,如故障仍未切除,一定是相邻线路和设备的保护拒动,保护将动作,起到后备作用。

12.2.2.3 低压闭锁元件三段过流保护和后加速段保护的低压闭锁元件可独立投退。

低压闭锁定值可以独立整定。

为提高电压元件的灵敏度,本装置还装设了一个公共的负序电压元件。

该负序电压元件与各段的低压闭锁元件组成或门,共同参与各段保护的逻辑。

负序电压元件可整体退出,当d836=退出时,负序电压元件不参与各段保护逻辑。

各段保护仅有低压闭锁元件参与保护启动。

当d836=投入时,负序电压元件是否起作用,受各段的低压闭锁元件投退定值控制。

即当某段的低压闭锁元件退出时,该段保护蜕变为纯过流保护。

下面以限时速断保护的A 相判据为例,绘出保护的低压闭锁元件逻辑框图。

Uab<d176 Uca<d176 d101=投入A 相限时速断动作d836=投入U2>d067图12-2-1 低压闭锁元件逻辑框图12.2.2.4 低压闭锁相电流后加速保护本装置配置了独立的后加速段保护,作为充电保护使用。

后加速段有效时间为3s ,即在断路器由跳位变合位的3s 时间内无论手合或自动重合闸,后加速保护均有效。

后加速保护应躲过线路所带用户变压器的励磁涌流。

Ia>d000 A Uab>d176 Uca>d176 Ib>d000 Ubc>d176 Uab>d176 B Ic>d000 Uca>d176 Ubc>d176 C d101=投入母线PT d010=数字信号)对应出口PT 断线检查其它逻辑完全相同。

图12-2-2 低压闭锁方向限时电流速断保护逻辑图数字信号)对应出口PT 断线检查图12-2-3 低压闭锁相电流后加速段保护逻辑图12.2.3 三相一次自动重合闸1) 重合闸可选择同期检定或无压检定方式。

线路侧电压可接任意相电压和线电压,可通过界面设定线路电压相别。

2) 重合闸采用不对应启动方式;使用内部操作回路提供的断路器位置接点(TWJ 、HWJ 和HHJ )做判断;控制回路断线可选择闭锁重合闸。

3) 重合闸充电时间为20s ,重合闸的“充电”和“放电”条件见表12-2-1。

(当重合闸投入时,装置界面状态行中出现“电池”标志用于显示重合闸状态:空心电池表示重合闸未充好电,中间带“1”的实心电池表示重合闸充电好且允许重合一次,中间带“2”的实心电池表示重合闸充电好且允许重合二次;重合闸不投入或保护退出运行时,不显示该标志。

)4) 为避免变压器出线近端发生故障,而线路开关跳开后重合在永久故障上对变压器绕组产生多次冲击,本装置设置“大电流闭锁重合闸”功能,该功能可通过控制字(d253)投退。

5) “闭锁重合闸”端子为外部闭锁信号,当定值d731为退出时该端子失效,可用于其他遥信。

6) 重合闸的整个动作应在整组复归时间T zzf 内完成,在T zzf 到达后重合闸整组复归,所有计数器清零,并清除所有标志。

当出现“放电”条件和重合闸动作全部完成后也整组复归。

三相一次重合T zzf =20s/120s (退/投同期检查),三相二次重合T zzf =100s 。

表12-2-1 重合闸的充/放电及启动条件1) “闭锁重合闸”有开入且定值d731为投入2) 断路器“合后”状态消失(HHJ= 0) 3) 控制回路断线(可投退)4) 低周、低压减载或过负荷保护动作于跳闸或不接地零序元件动作于跳闸 放电条件 (“或”逻辑)5) 大电流闭锁启动(可投退)1) 不满足重合闸放电条件2) 断路器在“合后”状态(HHJ = 1) 充电条件 (“与”逻辑)3) 断路器合位(TWJ = 0,HWJ=1)1) 重合闸已“充电”2) 断路器出现不对应状态(TWJ=1,HWJ=0,HHJ=1) 启动条件3) 三相无流d016=投入TWJ HHJ HWJ d253=Max(Ia 、Ib 、低周/过负荷动作 控制回路断线 d419=投入d731=图12-2-4 三相一次重合闸逻辑图12.2.4 低周减载1) 本装置采用分散分布式低周减载方案,设滑差闭锁和无滑差闭锁两段,两段可独立投退,其频率定值及动作时限可单独整定。

2) 当输入电压Uab 小于20V ,或测量频率超出45~55Hz 有效范围,视为频率测量回路异常,闭锁低周减载。

3) 由于频率测量取自母线电压Uab ,故在逻辑中加入断路器合位判据。

4) 两段低周减载均设有低电压闭锁和无流闭锁环节,其中低电压闭锁功能固定投入,无流闭锁环节可由控制字(d078)整定投退。

低电压闭锁门槛为20V 。

无流闭锁定值按躲过最小负荷电流整定(建议取为0.2A )。

5) 低周减载返回频率为:整定值+0.05Hz 。

6) 低周减载的出口接点与保护跳闸接点相独立,设独立出口压板。

中央信号一 HWJ d078=Max(Ia 、Ib 、f>55Hz 或F105(数字信号) F105对应出口 闭锁重合闸图12-2-5 滑差闭锁低周减载逻辑图12.2.5 低压减载1) 低压减载设有断路器合位判据和可投退的无流闭锁环节,原理同低周减载。

2) 低压减载设置了可投退的电压滑差闭锁元件。

3) 为防止PT 断线引起的低压减载误动,加有“线电压大于20V”和“负序电压小于7V”的判据。

4) 低压减载为欠量继电器,电压返回系数取1.1。

5) 低压减载的出口接点与保护跳闸接点相独立,设独立出口压板。

中央信号一d420=Max(Ia 、Ib 、U 2F100(数字信号)F100对应出口 闭锁重合闸d439=图12-2-6 低压减载逻辑图12.2.6 定时限过电压保护过压保护取母线(线)电压做判断,保护逻辑中加有断路器合位判据,并可选择发信或跳闸。

d 026=HWJ对应出口 数字信号)数字信号)图12-2-7 定时限过电压保护逻辑图12.2.7 接地保护(零序过流保护)本装置的接地保护可满足不同接地系统的要求:对于不接地系统,采用零序方向过流保护,动作于告警或跳闸,其中方向元件可投退;对于直接接地系统,采用四段零序方向过流保护和一段零序过流后加速保护,动作于跳闸。

装置为此提供了两个零序电流的交流通道3Iol 和3Iog ,分别应用于不同的接地方式。

1) 中性点不接地系统的零序过流保护1) 零序方向元件投入时,若发生PT 断线可由控制字(d108)选择闭锁零序方向过流保护。

2) 由于零序电流互感器是套管型的,安装后应做极性试验。

不接地系统零序过流保护方向元件D0动作方程为(括号内为最大误差范围)()(°−°<<°+°1036033arg 1018000U I&&) (12-2-2)d018=数字信号) 对应出口 d129=投入 Do 不动作数字信号)图12-2-8 不接地系统零序过流保护逻辑图2) 直接接地系统的零序过流保护直接接地系统的接地保护包括四段零序方向过流和一段零序过流后加速元件,四段保护的逻辑完全相同,图12-2-9为I 段零序方向过流保护逻辑图。

四段零序过流保护的方向元件可独立投退,其动作方程为(括号内为最大误差范围))10(9033arg )10(90110o o o o &&o −<<+−−oj o UeI (12-2-3)3Iog>d180 母线PT 电压相关保护动作d178=投入数字信号) 对应出口PT 断线检查d734=投入母线PT Do 动作图12-2-9 直接接地系统零序过流保护逻辑图零序后加速段有效时间为3s ,即在断路器由跳位变合位的3s 时间内无论手合或自动重合闸,后加速保护均有效。

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